九年级物理全册13-4热机效率与环境保护课件（新版）沪科版

九年级物理全册13-4热机效率与环境保护课件（新版）沪科版

第十三章 内能与热机 它们都离不开燃料。 燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。 固体燃料 液体燃料气体燃料 燃料可分为三种 〖请你说说〗日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、 煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还 用草木等植物的秸杆作燃料。 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所 放出的热量是不同的。 在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃 烧时所放出的热量叫做燃料的热值。 热值的符号：q 单位： J/kg （J/m3） 固体和 液体燃 料 气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能 的本领的大小的物理量，同种燃料的热值与 燃料的质量无关。 Q=mq ß 质量为m的燃料完全燃 烧释放的能量是： Q：燃料完全燃烧释放的热量 ｑ：燃料的热值 ｍ：燃料的质量 无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示1kg的煤在完全 燃烧时所放出的热量为3.4×107J。 请计算： 干木柴 烟煤 汽油 讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴 藏的化学能全部用来对外做有用功呢？ 由于机械传动等， 克服摩擦所消耗 的能量 燃料很难全部燃烧， 燃料的化学能不能全部释放 机械传热 损失一部 分能量 　 热 机 真 正 转 变 为 对 外 做 功 的 部 分 废气排出带走的能量 热机 中燃 料释 放能 量的 主要 走向 示意 图 v热机转变为有用功的能量与燃料完 全燃烧释放的能量的比值称为热机 效率，即： 　　　　 η= W有 Q放 ×100% 议一议怎样提高热机的效率？ •使燃料充分燃烧; •尽量减少各种热量损失； •在热机的设计和制造上采用先进的技术； •注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩 擦阻力而额外消耗的能量。 想一想 热机的效率能达到100%吗？为什么？ 　　不能达到100%，因为热机中可用于做有用 功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一 部分，因为各种热量损失以燃料条件的限制， 这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完 全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即 热机效率小于100%。 环境保护 ß 热机为人类的发展做出了重大贡献，但也 带来了许多环境污染问题： 1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒 性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植 物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林. 4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料. 5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍. 酸雨的危害 讨论交流 ß 如何保护我们的环境？ 1.改进燃烧设备，加装消烟除尘装置; 2.集中供热； 3.改用气体燃料，普及煤气和天然气； 4.充分开发利用污染少和无污染的新能源。 洛杉机光化学烟雾事件 　　　首先，什么是光化学烟雾呢?氮氧化物、烃类等一次污染 物在阳光紫外线的作用下发生一系列光化学反应，生成臭氧(占 产物85%以上)、过氧乙酰硝酸酯、高活性自由基、醛类、酮类 和有机酸等二次污染物，这些一次污染物和二次污染物形成的 混合物称为光化学烟雾，它呈浅兰色、有刺激性和很强的氧化 性，可造成人类及动植物疾病、建筑物毁坏等危害。 　　　洛杉机光化学烟雾事件是指40年代初期至50年代，发生于 美国洛杉机市的一系列光化学烟雾事件的总称。该市临海依山， 处于50公里长的盆地中，一年有300天出现逆温(即大气层某一 高度上的温度不随高度递减，出现反常增加或不变。这会阻碍 大气向上的对流扩散和污染物的扩散)，5～10月阳光强烈。由 于大量汽车排放含氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳等废气， 加之洛杉机市特殊的地理及气候条件，自1943年开始，形成了 多次光化学烟雾事件。当地居民纷纷反应有眼睛或喉咙刺激， 其中以1952年的一次最为严重，大批居民发生眼睛红肿、喉痛、 咳嗽、皮肤潮红等症状，严重者心肺功能衰竭，导致近400位 65岁以上老人死亡。此外，植物大面积死亡，车祸增多。 当堂检测反馈 1、四口这家分别单独使用不同种类的燃料时的平均 月消耗分别为：木柴约200千克，烟煤约80千克， 液化石油气约30千克，煤气约60千克。这四种燃 料中的热值最高的是( ) A、液化石油气　　B、煤气 C、烟煤　　　　　D、木柴 A 2、航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的，这是因为液态氢具有（　　 　） A、较小的质量　B、较小的密度　C、较大的比热容　D、较大的热值 D 3、柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号 柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2千克柴 油能放热 J，这些热通过柴油机的转化能对外 做有用功 J。 （柴油的热值为3.3×107J/kg 4、完全燃烧140克焦炭（焦炭的热值为 3.0×107J/kg)能放出多少热量？若这些热量的 30%被水吸收，则能使30kg 、20℃的水温度升高 到多少度？ 6.6×107 1.98×107